Приложение В. Связь с витамином D

Приложение В. Связь с витамином D

В пользу растительной диеты говорит прежде всего то, как много факторов, связанных с питанием и биологическими процессами, объединяются для максимального укрепления здоровья и снижения риска заболеваний. Хотя эти процессы невероятно сложны, они все же действуют в комплексе как прекрасно организованная саморегулирующаяся система. Это производит огромное впечатление, особенно координация и контроль системы.

Возможно, пара аналогий поможет получить более наглядное представление об этом процессе. Стая птиц в полете или косяк рыб, снующий туда-сюда, меняют направление движения за долю секунды, при этом никто не выбивается и не сталкивается друг с другом. Они, кажется, обладают коллективным разумом, который знает, куда нужно двигаться и когда остановиться. Муравьиные колонии и пчелиные рои весьма искусно совмещают разные работы. Но задумывались ли вы когда-нибудь над тем, почему эти животные и насекомые так поразительно точно координируют свое поведение? Так же и бесконечное количество питательных веществ в составе растительной пищи волшебным образом укрепляет здоровье на всех уровнях нашего организма: на уровне органов, клеток, ферментов и других внутриклеточных частиц.

Если вы не бывали в лабораториях, где проводятся медико-биологические исследования, то, наверное, не знаете, что стены там часто увешаны плакатами, демонстрирующими тысячи биохимических реакций, происходящих внутри нашего организма. И это лишь известные реакции; гораздо больше их еще предстоит открыть. Взаимосвязь между ними особенно информативна, а порой ее последствия даже вызывают трепет.

В качестве примера очень небольшой части этой огромной системы реакций можно проанализировать влияние витамина D и его метаболизма на некоторые болезни, рассмотренные в этой книге. Особая система реакций иллюстрирует сложную взаимосвязь между внутренним функционированием наших клеток, пищей, которую мы едим, и окружающей средой, в которой мы живем (рис. В.1). Хотя некоторая часть присутствующего в нашем организме витамина D может поступать с пищей, мы обычно получаем все его необходимое количество, проводя несколько часов в течение недели на солнце. Именно способность нашего организма вырабатывать витамин D наводит на мысль, что это не витамин, а гормон (то есть вещество, которое производится в одной части организма, а функционирует в другой). Ультрафиолет в составе солнечных лучей стимулирует выработку витамина D из химического вещества-предшественника, которое содержится в нашей коже. Напитавшись солнечным светом, мы получаем все необходимое нам количество витамина D1. Разумеется, можно получить витамин D также из обогащенного молока, определенных видов рыбьего жира и других витаминных добавок.


Рис. В.1. Система выработки витамина D
Витамин D вырабатывается в коже, а затем перемещается в печень, где под воздействием ферментов трансформируется в метаболит витамина D. Главная функция этого метаболита заключается в накоплении в организме запасов, которые впоследствии преобразуются в витамин D (при этом находясь в основном в печени, но также в телесном жире).

Следующий этап имеет ключевое значение. При необходимости некоторая часть этих запасов витамина D перемещается в почки, где под воздействием другого фермента преобразуется в «сверхмощный» метаболит витамина D, который называется 1,25 D. Главное в этом процессе – скорость, с которой витамин D в форме запасов преобразуется в этот «сверхмощный» витамин D. Метаболит 1,25 D выполняет бо́льшую часть важных функций витамина D в нашем организме.

Активность этого «сверхмощного» витамина 1,25 D приблизительно в 1000 раз выше, чем у витамина D в форме запасов. Витамин 1,25 D сохраняется лишь в течение шести-восьми часов после выработки. Для сравнения: витамин D в виде запасов сохраняется на протяжении 20 или более дней2, 3. Это иллюстрирует важный принцип таких систем: чем выше активность, тем короче срок действия и ниже количество конечного продукта витамина 1,25 D производит сверхчувствительная система, где этот «сверхмощный» витамин может корректировать свою активность с точностью до минуты и даже микросекунды до тех пор, пока в организме имеются достаточные запасы витамина D. Небольшие изменения, которые, однако, имеют важное значение, могут происходить очень быстро.

Взаимосвязь между витамином D в виде запасов и «сверхмощным» витамином D можно сравнить с цистерной природного газа, зарытой у нас во дворе (витамин D в виде запасов), но мы используем лишь небольшое его количество, чтобы зажечь конфорку на плите. Очень важно, чтобы количество и время поступления газа (1,25 D) в плиту точно регулировалось вне зависимости от того, сколько его в цистерне – много или мало. Кроме того, важно поддерживать количество газа в цистерне в нужном количестве. Почечный фермент, участвующий в реакции, должен действовать точно и четко, вовремя вырабатывая нужное количество витамина 1,25 D, чтобы тот мог выполнить свою задачу.

Витамин D выполняет одну из самых важных функций, контролируя развитие широкого спектра серьезных заболеваний (преимущественно путем его преобразования в «сверхмощный» 1,25 D). Проще говоря, при помощи витамина 1,25 D подавляется процесс превращения здоровых тканей в больные4–12.

До сих пор мы рассматривали, как пребывание на солнце, обеспечивая накопление в организме витамина D в достаточном количестве, помогает предотвратить заболевание клеток. Это позволяет предположить, что некоторые болезни более распространены в тех регионах, где меньше солнечного света, – в странах, находящихся ближе к Северному и Южному полюсам. И действительно, имеются подтверждающие эту гипотезу свидетельства, а именно: в северном полушарии среди населения, проживающего севернее, чаще наблюдается сахарный диабет первого типа, рассеянный склероз, ревматоидный артрит, остеопороз, рак молочной железы, простаты и толстого кишечника, а также некоторые другие заболевания .

Ученым уже 80 лет известно о наличии корреляции между, например, рассеянным склерозом и увеличением географической широты13. Как вы можете увидеть на рис. В.2, частота встречаемости рассеянного склероза в разных географических широтах сильно различается, при этом на Крайнем Севере это заболевание встречается в 100 раз чаще, чем на экваторе14. Аналогично, в Австралии меньше солнечного света и чаще наблюдается рассеянный склероз по мере продвижения на юг (r = 91 %)15. Рассеянный склероз примерно в 7 раз чаще встречается в южной (43° с. ш.), чем в северной (19° с. ш.) Австралии16.

Недостаток солнечного света не единственный фактор, влияющий на возникновение этих заболеваний. Существует более широкий контекст. Во-первых, необходимо обратить внимание на контроль и координацию этих реакций, связанных с образованием и функционированием витамина D. Контроль проявляется на нескольких этапах функционирования системы, однако, как я уже сказал, особенно важно именно превращение витамина D в виде запасов в «сверхмощный» витамин 1,25 D в почках. В значительной степени этот контроль осуществляется посредством другой сложной системы реакций, с участием «управляющего» гормона, который вырабатывается паращитовидной железой (рис. В.3).

Если же мы не получаем достаточно солнечного света, то может быть полезно употребление витамина D с пищей. Почти всегда присутствующий в продуктах питания витамин D добавляется туда искусственно, например в молоко и хлопья для завтрака. Наряду с приемом витаминных добавок такое количество витамина D может быть значительным, и имеются доказательства, что при определенных обстоятельствах это полезно для здоровья18–21.

В этой схеме солнечный свет и паратиреоидный гормон выступают сообща, чудесным образом координируя свое действие для поддержания бесперебойной работы системы, пополняющей нашу «цистерну» с витамином D, а также для периодической выработки нужного количества витамина 1,25 D. Когда встает выбор, получать витамин D, гуляя в солнечные дни, или из пищи, первый вариант гораздо разумнее.

Создание помех функционированию системы

Несколько исследований показали, что, если витамин 1,25 D в организме постоянно находится на низком уровне, возрастает риск возникновения некоторых заболеваний. Отсюда вопрос: что обусловливает низкий уровень 1,25 D? Пища, содержащая животные белки, вызывает значительное сокращение количества витамина 1,25 D в организме22. Эти белки создают кислую среду в крови, которая блокирует функционирование почечного фермента, мешая ему вырабатывать этот очень важный метаболит23.

Еще один фактор, влияющий на этот процесс, – кальций. Кальций в нашей крови имеет ключевое значение для оптимального функционирования мышц и нервов, и его количество должно поддерживаться в довольно узком диапазоне. Витамин 1,25 D поддерживает необходимый показатель этого диапазона путем мониторинга и регулирования количества кальция, который поглощается из крови, переваривается в кишечнике, выделяется с мочой и калом и обменивается с костной тканью, которая служит главным источником поставки кальция в организм. Например, если уровень кальция в крови слишком высок, активность витамина 1,25 D снижается, меньше кальция поглощается и больше – выделяется. При этом в нашем организме происходит очень тонкий процесс регулирования. По мере того как уровень кальция в крови растет, активность витамина 1,25 D уменьшается, и наоборот10, 24. В этом-то и заключается неожиданный поворот: если мы потребляем кальций чрезмерно много, это снижает активность почечного фермента и, как следствие, уровень витамина 1,25 D в организме 1,25. Иными словами, регулярное потребление кальция в больших количествах не в наших интересах.

Таким образом, выработка витамина 1,25 D подавляется при потреблении в чрезмерных количествах как животных белков, так и кальция. Животные продукты, содержащие белок, подавляют выработку 1,25 D. Но коровье молоко богато одновременно как белком, так и кальцием. В ходе одного из наиболее масштабных исследований рассеянного склероза, возникновение которого связано со снижением уровня витамина 1,25 D в организме, было обнаружено, что потребление коровьего молока столь же важный фактор в этом процессе, как и географическая широта26. В частности, наблюдается аналогичная взаимосвязь как между возникновением рассеянного склероза и географической широтой и количеством солнечного света (рис. В.2), так и между возникновением этого заболевания и потреблением животной пищи (рис. В.4)14.

Можно предположить, что такие болезни, как рассеянный склероз, обусловлены, по крайней мере частично, недостатком солнечного света и снижением уровня витамина D в организме. Это подтверждается наблюдениями, свидетельствующими о том, что среди населения северных стран, проживающего вдоль побережья (например, в Норвегии и Японии)26, которое потребляет много рыбы, богатой витамином D, ниже частота заболеваемости рассеянным склерозом, чем в районах, находящихся в глубине страны. Однако эти группы населения, потребляющие много рыбы и реже страдающие от этой болезни, пьют гораздо меньше коровьего молока. Было доказано, что имеется корреляция между потреблением коровьего молока и возникновением рассеянного склероза26 и сахарного диабета первого типа27 вне зависимости от потребления рыбы.


Рис. В.4. Потребление калорий, поступающих из животной пищи, в 120 странах мира
В ходе другой реакции увеличение потребления животных белков также стимулирует рост выработки инсулиноподобного фактора роста (IGF-1, впервые упомянутый в главе 8), и это ускоряет рост раковых клеток5. При потреблении пищи с высоким содержанием животных белков множество реакций действуют согласованно и скоординированно, приводя к возникновению болезни. Когда уровень витамина 1,25 D в крови снижается, одновременно активизируется IGF-1. Вместе эти факторы вызывают ускорение роста новых клеток, одновременно подавляя отмирание старых, что в совокупности способствует развитию рака (цитируется семь исследований28). Так, было доказано, что у мужчин, у которых уровень IGF-1 в крови выше нормы, в 5,1 раза чаще встречается рак простаты в поздней стадии28. В сочетании с низким уровнем в крови белка, который инактивирует IGF-129 (то есть активность IGF-1 возрастает), риск этого вида рака в поздней стадии возрастает в 9,5 раза 28. Такой уровень риска заболевания весьма тревожен. Потребление животной пищи, такой как мясные и молочные продукты30–32, ведет к росту уровня IGF-1 и снижению уровня витамина 1,25 D в организме, и оба эти фактора увеличивают риск развития рака.

Мы рассмотрели лишь некоторые факторы и события, связанные с системой функционирования в организме витамина D. При потреблении правильной пищи и наличии благоприятных условий окружающей среды эти факторы и реакции действуют согласованно на благо нашего здоровья. И наоборот, когда мы едим вредную пищу, ее вредное воздействие достигается не одной, а несколькими реакциями. Кроме того, многие вещества в составе этой пищи, помимо белков и кальция, усугубляют проблему. И наконец, часто это влечет возникновение не одной, а множества болезней.

Меня в этой и других системах в организме удивляет то, как согласованно действуют многочисленные факторы, вызывающие болезнь и запускающие множество реакций, которые приведут к единому результату. Когда этот результат – возникновение не одного, а нескольких заболеваний, это производит еще большее впечатление. А если к тому же различные факторы связаны с одним видом пищи и имеется эпидемиологическая взаимосвязь между этой пищей и одним или несколькими заболеваниями, это просто потрясает. С этого примера можно начинать объяснять причины, по которым потребление молочных продуктов увеличивает риск возникновения недугов. Не может быть, чтобы такое синхронное действие множества сложных механизмов, нацеленных на достижение единого результата, было лишь случайным стечением обстоятельств. Природа не может быть настолько нечестной, чтобы создать такую совершенную и при этом обманчивую систему. Подобных систем много и в организме в целом, и внутри клеток. И все они интегрированы в гораздо более масштабную и динамичную систему под названием «жизнь».